食品化学-第二章水分
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三区 自由水 滞化水、毛细管水
五、等温吸湿曲线与食品类型、温度的关系 1、等温吸湿曲线（MSI）与食品类型的关系
大部分食品 “S”型
水果、糖制品、咖啡提取物含有大量 糖和其他可溶性小分子。 度越高，水分活度越大，曲线越低
滞后现象：同一食品按回吸或解吸两 种方法制作的MSI图形并不一致，不互相 重叠，这种现象称为滞后现象。
Aw随热力学温度升高而成正比例升高。
T Aw
冰点
以上时 成分+温度 以下时 温度
6 5 4 3 2 1 0
2℃
Aw
Aw
0℃
负2℃
Aw为0-1之间
负4℃
三、等温吸湿曲线的定义（MSI图） 在恒定温度下，食品水分含量与水温活度Aw之间的关系
四、等温吸湿曲线上不同部分的特性 右图中分为三区
一区 化合水 最牢固 大分子内部 一区---二区之间 单分子层水（BET） 二区 多分子层结合水
食品化学
石家庄科技信息职业学院 郝亮
第二章 水分
水分子 H2O 模型 sp3 四面体 液态水 分子间氢键 4℃密度最大
冰
分子间氢键 晶体结构（几何）
第一节概述
一、水在生物体中的含量及作用 水分含量：常压下，100-105℃条件下恒重后受试食品的减少量，在总质量 中的比例。 水在生物体中的作用：生命必需、介质、反应物产物、载体、稳定剂、润滑作用
⑶解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同 水分含量时处于较高的Aw；
⑷温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。
第三节 水分活度Aw与食品稳定性的关系
一、与微生物生长关系 水分活度Aw越大， 微生物生长越活跃
Aw＜0.60 绝大多 数微生物无法生长
二、水分活度Aw与化学反应的关系 水分活度Aw越低， 酶促反应、非酶褐 变延缓。 1、与脂类氧化的关系 Aw=0.35反应最难发生 2、与酶促反应的关系 Aw=0.25-0.30减慢或阻止 3、与非酶褐变（美拉德反应）的关系 Aw=0.6-0.7褐变最严重的，Aw＜0.2褐变最难发生
论述水分活度与食品稳定性之间的联系。（论述题）
水分活度比水分含量能更好的反映食品的稳定性，具体说来，主要表现在以下几点：
⑴食品中αW与微生物生长的关系：αW对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的αW较高， 而霉菌需要的αW较低，当αW低于0.6后，所有的微生物几乎不能生长。
⑵食品中αW与化学及酶促反应关系：αW与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食 品中水分通过多种途径参与其反应：①水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各 反应的进行；②通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；③通过与生物大分子 的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；④高含量的水由于稀释作用可减慢反应。
⑶食品中αW与脂质氧化反应的关系：食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当 食品中水分处在单分子层水（αW＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中αW＞0.35时， 水分对脂质氧化起促进作用。
⑷食品中αW与美拉德褐变的关系：食品中αW与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状， 当食品中αW＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着αW增大，有利于反应物和产 物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但αW继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。
二、食品中水的功能 1、主要营养素 2、对食品加工的影响 理化性质 质地 安全性 工艺
3、对食品贮藏期的影响 脱水利于保存，失水改变品质
三、食品中水的存在状态 1、水与溶质的相互作用（板书图）
2、水的存在状态（板书图）
3、结合水与自由水的区别（简答题）
（1）食品中结合水对食品风味起着重大作用，当结合水被强行与食物分离时，食 物风味、质量就会改变。这主要是由于结合水的量与食品中有机物大分子的极性基 团的数量有比较固定的关系。
举例三种反应
脂肪氧化 酶促褐变 非酶褐变（美拉德反应）
三、水分活度Aw与食品质地的关系 保持脆性 饼干、薯片 苹果、芹菜
防止结块
砂糖、奶粉 速溶咖啡
防止黏结 糖果、蜜饯
课后练习： 课本P27 1-9 云班课 第二章测试题。
（2）食品中的结合水比自由水难除去。
（3）结合水的冰点比自由水低得多，甚至在-40℃都不易结冰，而游离水能结冰， 冰点略微降低。
（4）结合水不能作为溶质的溶剂，自由水可以做溶剂。
（5）自由水能被微生物所利用，结合水则不能，所以自由水较多的食品容易腐 败。
第二节 水分活度和等温吸湿曲线
一、水分活度Aw（aw）的定义及测定 1、定义
Aw
P食物中水 P纯水
定义式
Aw ERH 100
方便测定
注：1.ERH为食品周围环境空气的平衡相对湿度（百分数） 2.Aw数值总在0---1之间 3.Aw值越高越易变质，Aw值越低越易破坏品质
2、测定 Aw测定仪 扩散法 恒定ERH平衡室法
二、水分活度与温度的关系
一定含水量的食品，在一定的温度范围内，
滞后现象产生的主要原因。
MSI的制作有两种方法，即采用回吸或解吸的方法绘制的MSI，同一食品按这两种 方法制作的MSI图形并不一致，不互相重叠，这种现象称为滞后现象。产生滞后 现象的原因主要有：
⑴解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分；
⑵不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压；
五、等温吸湿曲线与食品类型、温度的关系 1、等温吸湿曲线（MSI）与食品类型的关系
大部分食品 “S”型
水果、糖制品、咖啡提取物含有大量 糖和其他可溶性小分子。 度越高，水分活度越大，曲线越低
滞后现象：同一食品按回吸或解吸两 种方法制作的MSI图形并不一致，不互相 重叠，这种现象称为滞后现象。
Aw随热力学温度升高而成正比例升高。
T Aw
冰点
以上时 成分+温度 以下时 温度
6 5 4 3 2 1 0
2℃
Aw
Aw
0℃
负2℃
Aw为0-1之间
负4℃
三、等温吸湿曲线的定义（MSI图） 在恒定温度下，食品水分含量与水温活度Aw之间的关系
四、等温吸湿曲线上不同部分的特性 右图中分为三区
一区 化合水 最牢固 大分子内部 一区---二区之间 单分子层水（BET） 二区 多分子层结合水
食品化学
石家庄科技信息职业学院 郝亮
第二章 水分
水分子 H2O 模型 sp3 四面体 液态水 分子间氢键 4℃密度最大
冰
分子间氢键 晶体结构（几何）
第一节概述
一、水在生物体中的含量及作用 水分含量：常压下，100-105℃条件下恒重后受试食品的减少量，在总质量 中的比例。 水在生物体中的作用：生命必需、介质、反应物产物、载体、稳定剂、润滑作用
⑶解吸作用时，因组织改变，当再吸水时无法紧密结合水，由此可导致回吸相同 水分含量时处于较高的Aw；
⑷温度、解吸的速度和程度及食品类型等都影响滞后环的形状。
第三节 水分活度Aw与食品稳定性的关系
一、与微生物生长关系 水分活度Aw越大， 微生物生长越活跃
Aw＜0.60 绝大多 数微生物无法生长
二、水分活度Aw与化学反应的关系 水分活度Aw越低， 酶促反应、非酶褐 变延缓。 1、与脂类氧化的关系 Aw=0.35反应最难发生 2、与酶促反应的关系 Aw=0.25-0.30减慢或阻止 3、与非酶褐变（美拉德反应）的关系 Aw=0.6-0.7褐变最严重的，Aw＜0.2褐变最难发生
论述水分活度与食品稳定性之间的联系。（论述题）
水分活度比水分含量能更好的反映食品的稳定性，具体说来，主要表现在以下几点：
⑴食品中αW与微生物生长的关系：αW对微生物生长有着密切的联系，细菌生长需要的αW较高， 而霉菌需要的αW较低，当αW低于0.6后，所有的微生物几乎不能生长。
⑵食品中αW与化学及酶促反应关系：αW与化学及酶促反应之间的关系较为复杂，主要由于食 品中水分通过多种途径参与其反应：①水分不仅参与其反应，而且由于伴随水分的移动促使各 反应的进行；②通过与极性基团及离子基团的水合作用影响它们的反应；③通过与生物大分子 的水合作用和溶胀作用，使其暴露出新的作用位点；④高含量的水由于稀释作用可减慢反应。
⑶食品中αW与脂质氧化反应的关系：食品水分对脂质氧化既有促进作用，又有抑制作用。当 食品中水分处在单分子层水（αW＝0.35左右）时，可抑制氧化作用。当食品中αW＞0.35时， 水分对脂质氧化起促进作用。
⑷食品中αW与美拉德褐变的关系：食品中αW与美拉德褐变的关系表现出一种钟形曲线形状， 当食品中αW＝0.3~0.7时，多数食品会发生美拉德褐变反应，随着αW增大，有利于反应物和产 物的移动，美拉德褐变增大至最高点，但αW继续增大，反应物被稀释，美拉德褐变下降。
二、食品中水的功能 1、主要营养素 2、对食品加工的影响 理化性质 质地 安全性 工艺
3、对食品贮藏期的影响 脱水利于保存，失水改变品质
三、食品中水的存在状态 1、水与溶质的相互作用（板书图）
2、水的存在状态（板书图）
3、结合水与自由水的区别（简答题）
（1）食品中结合水对食品风味起着重大作用，当结合水被强行与食物分离时，食 物风味、质量就会改变。这主要是由于结合水的量与食品中有机物大分子的极性基 团的数量有比较固定的关系。
举例三种反应
脂肪氧化 酶促褐变 非酶褐变（美拉德反应）
三、水分活度Aw与食品质地的关系 保持脆性 饼干、薯片 苹果、芹菜
防止结块
砂糖、奶粉 速溶咖啡
防止黏结 糖果、蜜饯
课后练习： 课本P27 1-9 云班课 第二章测试题。
（2）食品中的结合水比自由水难除去。
（3）结合水的冰点比自由水低得多，甚至在-40℃都不易结冰，而游离水能结冰， 冰点略微降低。
（4）结合水不能作为溶质的溶剂，自由水可以做溶剂。
（5）自由水能被微生物所利用，结合水则不能，所以自由水较多的食品容易腐 败。
第二节 水分活度和等温吸湿曲线
一、水分活度Aw（aw）的定义及测定 1、定义
Aw
P食物中水 P纯水
定义式
Aw ERH 100
方便测定
注：1.ERH为食品周围环境空气的平衡相对湿度（百分数） 2.Aw数值总在0---1之间 3.Aw值越高越易变质，Aw值越低越易破坏品质
2、测定 Aw测定仪 扩散法 恒定ERH平衡室法
二、水分活度与温度的关系
一定含水量的食品，在一定的温度范围内，
滞后现象产生的主要原因。
MSI的制作有两种方法，即采用回吸或解吸的方法绘制的MSI，同一食品按这两种 方法制作的MSI图形并不一致，不互相重叠，这种现象称为滞后现象。产生滞后 现象的原因主要有：
⑴解吸过程中一些水分与非水溶液成分作用而无法放出水分；
⑵不规则形状产生毛细管现象的部位，欲填满或抽空水分需不同的蒸汽压；